Verbrauchsschmierung im Vergleich

Im Vergleich: Flutkühlung, Trockenbearbeitung und Verbrauchsschmierung

Flutkühlung, egal ob mit Wasser oder Öl, ist heute noch die am häufigsten angewendete Methode, um Werkstücke bei der Bearbeitung zu kühlen und zu schmieren. Hierbei entstehen allerdings hohe Kosten für die Pflege des Kühlschmierstoffes und Probleme durch gesundheitliche Gefahren. Zudem verursacht das Auftreffen, zum Beispiel einer Emulsion, auf die Werkzeugschneide einen regelrechten Temperaturschock mit einem Temperaturtiefstwert. Beim Wiedereintritt der Werkzeugschneide ins Werkstück steigt dann wiederum die Schneidentemperatur auf ihren Höchstwert an. Die Folge ist eine erhöhte Wechselbelastung des Werkzeuges respektive der Beschichtung und ein ungleichmässiges Oberflächenbild. Bei der Filtrierung des Öles kann ausserdem die Entstehung von Mikroschlamm zu einem stärkeren Verschleiss führen. Zur Verbesserung der Schmierprodukte eingesetzte Additive bergen darüber hinaus Gefahren für die Gesundheit und Umwelt.

Eine reine Trockenbearbeitung wiederum bedeutet extreme Anforderungen an die Werkzeugtechnologie. Das Temperaturniveau ist hier relativ gleichmässig, liegt aber weit über dem der Flutkühlung. Für einige Grossserien Anwendungen ist die Trockenbearbeitung durchaus das Mass der Dinge und absolut sinnvoll. Hingegen ist diese Bearbeitungstechnologie nicht wirklich universell einsetzbar sondern erfordert viele Speziallösungen mit zum Beispiel hohem Energie- und Kühlungsbedarf für Spindel und Maschine. Die geforderte Maschinenstabilität für ein effektives Hartdrehen als weiteres Beispiel liefert weltweit nur eine Handvoll von Maschinenhersteller.

Verbrauchsschmierung mit UNILUBE

Bei der UNILUBE Verbrauchsschmierung gelangen die Schmierstoffpartikel für einen optimalen Auftrag über die UNILUBE Düsentechnik als konstante und immer erneuerte Mikroschmierschicht zwischen Werkzeug und Werkstück. Bei dieser Minimalschmiertechnik bewegt sich der Verbrauch unter 0,5 ml pro Stunde und Düse. Zudem führt die Verdampfungsenergie zu einem reduzierten Widerstand mit verminderter Wärmeentwicklung. Die Schmierschicht sorgt also auch für eine gleichmässige, hauchdünne Trennschicht zwischen Werkzeug und Span. Dies kann man sich vorstellen wie einen Tropfen Wasser, der durch den entstehenden Dampf auf einer heissen Herdplatte hin- und herjagt: Ebenso verringert das verdampfende Schmierstoffmedium den Widerstandzwischen Werkzeug und Span und erreicht ein gutes Abgleiten. Dadurch entstehen stabile Temperaturverhältnisse an Werkzeug und Werkstück. Durch die Erhöhung von Vorschub und Schnittgeschwindigkeit gelangt die noch entstehende Zerspanungswärme in den Span und wird abgeführt. Insgesamt ist die Wärmeentwicklung hier wesentlich geringer als bei der reinen Trockenbearbeitung, und betrachtet man die effektive Schnittkante, ist dies sogar im Vergleich zur Flutkühlung der Fall.

Eine zu gering eingestellte Schmierstoffmenge lässt den entstandenen Film abreissen, der Bereich zur reinen Trockenbearbeitung ist erreicht. Dies führt zur Erhöhung von Temperatur, Widerstand und Verschleiss. In der Praxis ist dies beim Einsatz von UNILUBE SchmierSystemen jedoch selten bis nie der Fall. Im Gegenteil, grundsätzlich stellen die Anwender, die Flutkühlung gewohnt sind, die Systemparameter viel zu fett ein. Das Ergebnis sind Nebelbildung und nasse Werkstücke. Unser Ratschlag lautet deshalb immer: „Bitte weniger einstellen.“

Weniger ist mehr

Ein zu hoch eingestellter Schmierstoffverbrauch vergrössert durch die Entstehung störender und hemmender Flüssigkeitspolster den Widerstand zwischen den Reaktionspartnern und erzeugt neben höheren Temperaturen im Angriffsbereich des Werkzeuges auch Mikrokavitationen in der Werkzeugschneide und dem Werkstück. Dies kann z. B. bei hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität, wie sie die optische Industrie fordert, zu erhöhtem Verschleiss und im Zweifelsfall zu Ausschuss führen. Bei weiter erhöhter Förderleistung (z. B. Mindermengensprüher) gelangt man in den Bereich der Flutkühlung (s. o.) mit nassen Werkstücken, klebrigen Maschinen und mangelhaften Bearbeitungsergebnissen. Nur eine wiederholgenaue und konstante Mikrodosierung, wie sie beim UNILUBE MinimalSchmierSystem ECOLUBE “μ“ gewährleistet ist, kann Unregelmässigkeiten im Bearbeitungsergebnis verhindern, und das mit allen ökologischen und ökonomischen Vorteilen.